Фенотипические изменения и физиологические реакции растений S. caninervis в процессе ДР. Источник: Инновации (2024). DOI: 10.1016/j.xinn.2024.100657
Пустынный мох Syntrichia caninervis является многообещающим кандидатом на колонизацию Марса благодаря своей исключительной способности переносить суровые условия, губительные для большинства форм жизни. Мох известен своей способностью выживать в условиях засухи, но исследователи сообщают в журнале The Innovation, что он также может выдерживать морозы до -196°C, высокие уровни гамма-излучения и моделируемые марсианские условия с этими тремя стрессорами. Во всех случаях предварительное обезвоживание помогало растениям справиться.
«Наше исследование показывает, что устойчивость S. caninervis к окружающей среде превосходит устойчивость некоторых устойчивых к стрессу микроорганизмов и тихоходок», — пишут исследователи, в число которых входят экологи Даоюань Чжан и Юаньмин Чжан, а также ботаник Тингюнь Куан из Китайской академии наук.
«С. caninervis — многообещающее растение-кандидат на колонизацию внеземной среды и закладывает основу для создания биологически устойчивой среды обитания человека за пределами Земли».
Небольшое количество предыдущих исследований проверяло способность микроорганизмов, водорослей, лишайников и спор растений противостоять экстремальным условиям космоса или Марса. Однако это первое исследование, в котором проверяются целые растения.
Syntrichia caninervis — широко распространенный вид мха, распространенный по всему миру. Он растет в исключительно экстремальных пустынных районах, таких как Тибет, Антарктида и приполярные регионы, как часть биологической почвенной корки — широко распространенный и устойчивый тип земного покрова, часто встречающийся в засушливых районах. Учитывая способность мха выживать в экстремальных условиях окружающей среды, исследователи решили проверить его возможности в лаборатории.
Графическое резюме. Источник: Инновации (2024). DOI: 10.1016/j.xinn.2024.100657
Чтобы проверить холодоустойчивость мха, исследователи хранили растения при температуре -80°C (в сверхнизкой морозильной камере) в течение трех и пяти лет и при -196°C (в резервуаре с жидким азотом) в течение 15 и 30 дней. Во всех случаях растения регенерировали после оттаивания, хотя их восстановление шло медленнее по сравнению с контрольными образцами, обезвоженными, но не замороженными. Растения, которые не были обезвожены перед замораживанием, восстанавливались медленнее, чем растения, которые были высушены, а затем заморожены.
Мох также продемонстрировал способность выдерживать гамма-лучи, которые убивают большинство растений, а дозы в 500 Гр даже способствуют росту растений. Для сравнения, люди страдают от сильных судорог и умирают при воздействии дозы около 50 Гр. «Наши результаты показывают, что S. caninervis входит в число наиболее устойчивых к радиации известных организмов», — пишут исследователи.
Наконец, исследователи проверили способность мха выживать в марсианских условиях, используя Центр моделирования планетарных атмосфер Китайской академии наук. Марсианские условия симулятора включали воздух, содержащий 95% CO2, температуру от -60°C до 20°C, высокое УФ-излучение и низкое атмосферное давление.
Высушенные растения мха достигли 100% скорости регенерации в течение 30 дней после воздействия марсианских условий в течение одного, двух, трех и семи дней. Гидратированные растения, подвергшиеся воздействию симулятора всего один день, также выжили, хотя регенерировали медленнее, чем их высушенные собратья.
«Хотя нам еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем мы сможем создать самодостаточную среду обитания на других планетах, мы продемонстрировали большой потенциал S. caninervis как пионерского растения для роста на Марсе», — пишут исследователи.
«Заглядывая в будущее, мы ожидаем, что этот многообещающий мох можно будет доставить на Марс или Луну для дальнейшего тестирования возможности колонизации и роста растений в космосе».
